電鍍行業(yè)是國民經(jīng)濟中不可缺少的環(huán)節(jié)，涉及國防、工業(yè)、生活領(lǐng)域。從大類為機件金屬電鍍、塑料電鍍，達到工件防腐、美觀、延長壽命、外觀裝飾等效果。
電鍍產(chǎn)生的廢水毒性大，對土壤，動植物生長均產(chǎn)生危害。因此必須嚴格處理廢水達標排放，缺水地區(qū)推行廢水處理達標循環(huán)利用，從技術(shù)生產(chǎn)上講，由于電鍍生產(chǎn)過程和廢水處理過程須投加一定量的多種化學品。電鍍廢水處理后達到循環(huán)回用，回用水必須經(jīng)脫鹽后才能回用于生產(chǎn)線用水，對環(huán)境含鹽總量不會削減，樹脂交換、反滲透工藝的濃縮液仍返回地面。
一、電鍍廢水處理工藝
廢水處理工藝設計是根據(jù)廢水性質(zhì)、組分及企業(yè)的情況和處理后排放水質(zhì)參數(shù)的要求，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟比較后確定的。
電鍍廢水處理工藝很多：20世紀70年代流行樹脂交換，80年代電解法、化學法+氣浮等。根據(jù)我廠20年來在電鍍廢水處理實踐中得出，樹脂交換對處理貴稀金屬離子廢水、回收貴稀金屬有它的優(yōu)越性。
電解法：能耗高，電耗和鐵耗均高，對高濃度含鉻廢水產(chǎn)生污泥量太多，不適應，同時對含氰廢水處理不理想，所以含氰廢水還要用化學法。
化學藥劑+氣浮法：采用化學藥品氧化還原中和，用氣浮上浮方法進行泥水分離，因電鍍污泥比重大，并且廢水中含有多種有機添加劑，實際使用時氣浮分離不徹底，并且運行管理不便，到90年代末，氣浮法應用越來越少。
化學藥劑+沉淀：該方法是早應用的方法，經(jīng)過30多年不同處理工藝實際使用比較后。目前又回到了早，也是有效的處理工藝上來，國外在電鍍處理上也大多采用該方法，但實際固液分離運行時間長后，沉淀池會有污泥翻上來，出水難以保證穩(wěn)定達標。
近年開發(fā)的生物處理工藝：小水量單一鍍種運行效果高，許多大工程使用很不穩(wěn)定，因水質(zhì)水量難以恒定，微生物對水溫，品種，重金屬離子的濃度，PH值的變化難穩(wěn)定適應，出現(xiàn)瞬間大批微生物，出現(xiàn)環(huán)境污染事故，而且培菌不易。
本工藝是針對不同性質(zhì)的廢水加入不同的藥品進行氧化還原中和后，采用直接壓濾分離方法分離污泥，投資省、運行操作管理方便，穩(wěn)定可靠、能耗低。
當前許多缺水地區(qū)要求電鍍廢水循環(huán)回用。在GB8978—1996一級排放預處理的水質(zhì)基礎(chǔ)上深度凈化，主要回用水含鹽量大，占20%--23%，必須進行脫鹽處理，采用粗濾→精濾→超濾→反滲透工藝，可達飲用水水質(zhì)標準，這對水資源重復利用有一定意義，但鉻鹽等濃縮液污染物占20%--23%仍返還環(huán)境中。

隨著對化工廢水排放污染的日益嚴重，人們對化工污水的處理變得越來越關(guān)注，倘若這些廢水不能得到妥善處理和排放，會對自然環(huán)境以及人們身體健康甚至是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成非常大的影響。科學技術(shù)的不斷進步，廢水處理的方法也變得越來越完善，其中膜技術(shù)是廢水處理技術(shù)中的一種，它的處理過程主要是物理過程對自然環(huán)境是無害的。為此，本文就膜技術(shù)在化工廢水處理中的應用作出相關(guān)分析，希望對相關(guān)人士有所幫助。
1 化工廢水處理中膜技術(shù)的應用優(yōu)勢
隨著化工行業(yè)的不斷興起，化工廢水的排放量也日益增長，倘若廢水處理不妥善，不僅對自然環(huán)境造成非常大的影響，使人們賴以生存的環(huán)境被不斷破壞，同時對人類身體健康也十分不利，為此為了進一步提高化工廢水處理的效果，可以引入膜技術(shù)，該技術(shù)在操作過程中所涉及的方面較廣泛，例如，壓力、濃度、電勢梯度等，然而由于混合體大部分是由多組分構(gòu)成的，為此可以利用膜技術(shù)對其進行選擇性滲透，同時利用化學位差作為推動力，可以使混合物中的氣體、液體進一步分離和提純[1]。在化工廢水處理過程中，膜技術(shù)是廣泛應用的方法，不僅可以有效凈化降低廢水對自然環(huán)境、人體健康的威脅，同時也可將廢水中的污染物去除掉，并將廢水中有用的物質(zhì)進行回收利用。膜技術(shù)相比以往傳統(tǒng)的過濾技術(shù)來講不僅可以降低企業(yè)廢水處理的經(jīng)濟支出，同時也進一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會收益，這是因為膜技術(shù)在對化工廢水處理過程中，它是一種物理過程且無需發(fā)生相的變化或者添加助劑，這也是膜技術(shù)被廣泛應用于化工廢水處理中的原因。
2 化工廢水處理中膜技術(shù)的應用
2.1 微濾膜技術(shù)
微濾膜技術(shù)根據(jù)成膜材料分為無機膜和有機高分子膜，讓廢水經(jīng)過這些分子膜精細過濾的方式來對化工廢水中的病菌或者是有毒物質(zhì)進行過濾，從而降低廢水對自然環(huán)境和人體健康的危害，使人們可以獲得一個優(yōu)良、潔凈的生存環(huán)境，進一步開展工作以及生活。因為此技術(shù)對廢水處理效果特別顯著，所以被很多石油化工行業(yè)所使用，它表面的孔隙率十分高，一般可以達到70%，是其他過濾濾紙的40 倍左右[2]。同時微濾膜的厚度比較小，使液體被過濾中的介質(zhì)所吸附，進一步將損失降到。高分子類微濾膜為一均勻的連續(xù)體，過濾時沒有介質(zhì)脫落也不會造成二次污染，從而得到高純度的濾液，在很大程度上也減少了化工廢水處理問題上的成本支出，使企業(yè)能夠獲得更高的經(jīng)濟效益。
2.2 超濾膜技術(shù)
超濾膜技術(shù)是膜分離技術(shù)中的一種，它是以0.1~0.5MPa的壓力差為推動力，利用多孔膜的能力和以物理截留的方式，將廢水中大小不同的物質(zhì)顆粒分開從而達到純化和濃縮、篩分溶液中不同組分的目的。它的工作原理是在靜壓差為推動力的作用下，原料液中溶劑和小溶質(zhì)粒子從高壓的料液側(cè)透過膜到低壓側(cè)，而大粒子組分被膜所阻攔使它們在濾剩液中濃度。超濾膜技術(shù)程常用的操作模式有三種，種為單段間歇操作，在超濾過程中為了減輕濃差極化的影響，為此膜組件必須保持較高的料液流速，但膜的滲透通量較小，所以料液必須在膜組件中循環(huán)多次才能使料液濃縮到要求的程度，這也是工業(yè)過濾裝置基本的特征。間歇操作適用于實驗室或小規(guī)模間歇生產(chǎn)產(chǎn)品的處理[3]。第二種為單段連續(xù)操作，與間歇操作相比其特點是超濾過程始終處于接近濃縮液的濃度下進行，因此滲透量與截留率均較低，為了克服此缺點可采用多段連續(xù)操作。第三種為多段連續(xù)操作，各段循環(huán)液的濃度依次升高，后一段引出濃縮液，因此前面幾段中料液可以在較低的濃度下操作。這種連續(xù)多段操作適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。超濾膜技術(shù)被廣泛應用在化工廢水處理中，例如，染料廢水處理、造紙廢水的處理、廢水的處理等。
2.3 納濾膜技術(shù)
納濾膜技術(shù)是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù)，其節(jié)流分子量在80~1000 的范圍內(nèi)，孔徑為幾納米，因此稱納濾。它包括源水、源水泵、機械過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器、高壓泵、納濾主過濾系統(tǒng)。其工作特點是過濾精度高、處理效果穩(wěn)定、維護簡單，設備外形美觀且制造精密。同時參數(shù)控制也比較，自控設計相對完善，可以根據(jù)客戶的要求做到完全自控[4]。
2.4 反滲透技術(shù)
反滲透又稱逆滲透，它是一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因為它和自然滲透的方向相反所以該技術(shù)又可以稱之為反滲透。工作根據(jù)各種物料的不同滲透壓，就可以使用大于滲透壓的反滲透壓力，從而達到分離、提取、純化和濃縮的目的。反滲透技術(shù)也是化工廢水處理中廣泛應用的，該技術(shù)對化工廢水處理，不僅可以大幅度降低化工生產(chǎn)成本、保護環(huán)境，同時也進一步實現(xiàn)廢水資源化等諸多意義。而由于反滲透膜技術(shù)對進水要求相對較高，為此工作人員在運用反滲透技術(shù)對化工廢水進行深度處理時，還需要結(jié)合沉降、混凝、微濾、超濾、活性炭吸收、pH 調(diào)節(jié)等預處理工藝，從而使廢水處理效果更佳。
2.5 電滲析技術(shù)
電滲析技術(shù)是利用半透膜的選擇透過性，來分離不同的溶質(zhì)顆粒的方法。該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用在化工、輕工、造紙、醫(yī)藥工業(yè)，尤其是化工廢水處理上，電滲析技術(shù)在工作過程中是需要借助膜分離的[5]。例如、水處理通過利用半透膜的選擇滲透性原理，還有在外加直流電場的作用之下，使交流膜對陰離子進行操控，這也是為了便于使那些游離子可以較好地滲透到另一側(cè)的水中，同時將另一側(cè)水濃度進一步淡化，這種技術(shù)也適用于重金屬工業(yè)、工業(yè)的廢水處理，其主要工作原理是在原水細格柵、調(diào)理池中，利用毛發(fā)過濾器、加壓泵、各類消毒體系共同作用下來對廢水進行反復排水，后再經(jīng)過膜出體系對化工廢水進行處理。
2.6 聯(lián)合法工藝
在對化工廢水進行處理過程中，由于有些工藝所選擇的膜技術(shù)不合理，是需要與其他技術(shù)相互聯(lián)合起來的，這樣做可以使廢水處理的效果非常好，對于渣油催化干氣氣烴別離膜技術(shù)以及深冷法聯(lián)合技術(shù)非常適用。該膜技術(shù)的工作原理主要是利用膜別離法將干氣中的氫分離出來，再采取深冷法別離將烴進行分離，然而由于膜分離技術(shù)已經(jīng)將干氣中的大部分氫氣分離出來，此時干氣中的烴濃度也相對比較穩(wěn)定，此時應采取脫甲塔對化工廢水進行處理，因為通過經(jīng)膜分離所得濃度的烴是可以用于加工的。除此之外，還可以利用聯(lián)合法對催化裂化干氣進行預處理，它對廢水處理技術(shù)要求并不高，只需要增加一些基礎(chǔ)設備就可以，比如，增設除霧沫設備，通過該設備脫出重組分中液滴即可，膜技術(shù)特別適用于氫氣資源短缺時使用，同時聯(lián)合法工藝也是目前化工廢水處理膜技術(shù)的主要途徑。

我國對機械加工中排放的高濃度、乳化嚴重的含油廢水仍未得到很好處理。主要原因是隨著技術(shù)的不斷提高,乳化液的穩(wěn)定性越來越高,破乳越來越困難,這類廢水成分復雜、可生化性較差、且有一定毒性。目前處理這類廢液主要采用物理化學法,如化學氧化分解、藥劑電解、活性炭吸附及反滲透等處理技術(shù)。
1、化學氧化分解法是目前國內(nèi)外廣泛使用的機械加工廢水處理方法。該方法經(jīng)濟、簡便,具有對原水水質(zhì)要求低、處理工藝和設備簡單、操作方便、設備維護量小、能耗低、運行處理效果穩(wěn)定、脫色效果好、有機物分解徹底、對大中小型企業(yè)廢乳化液處理皆適用等優(yōu)點而被普遍應用。
2、機械加工廢水處理深度處理主要采用反滲透或活性炭吸附等工藝。反滲透技術(shù)是當今、的膜分離技術(shù)。但是反滲透技術(shù)對廢水前處理要求很高,投資較大,對廢冷卻液處理脫色效果不理想,運行管理水平要求高。活性炭吸附過濾的原理是當原水通過活性炭過濾器時,由于活性炭過濾器中的過濾介質(zhì)(石英砂、活性炭等)的接觸絮凝、吸附和截留作用,使得原水中的雜質(zhì)被吸附、截留。根據(jù)原水的不同和使用范圍的不同,過濾器的濾料有石英砂、石英石、活性炭等。該方法效率高而且穩(wěn)定,操作管理方便。在國內(nèi)機械加工廢水處理中得到廣泛應用,技術(shù)成熟,運行效果較好。
3、含油廢水生化處理
含油廢水經(jīng)物化預處理后其含油量與COD已經(jīng)大大降低，但廢水中仍含有大量的高分子有機物質(zhì)，可生化性較差，為了降低運行成本，提高生化效率，機械加工廢水處理生化處理系統(tǒng)采用A/O工藝，即水解酸化+好氧處理工藝。
經(jīng)預處理的廢水首入水解酸化池(A池)，在池內(nèi)兼氧菌作用下對廢水中難降解的大分子有機污染物進行開鏈，降解成小分子類有機物，提高廢水的可生化性。為保持池內(nèi)廢水處于水解階段和后續(xù)回流污泥與廢水的充分混合，池內(nèi)設有攪拌系統(tǒng)，池內(nèi)裝有填料，大量微生物附著其上形成生物膜，為提高系統(tǒng)的處理效率創(chuàng)造了良好的條件。 水解酸化池出水自流進入好氧池進行好氧生物處理。
好氧生物處理根據(jù)掛填料與否可分為活性污泥法和生物膜法。好氧處理工藝采用生物膜法+MBR的處理工藝，MBR是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機結(jié)合的新型機械加工廢水處理技術(shù)。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物截留住，省掉二沉池。因此，活性污泥濃度可以大大提高，水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應器中不斷反應和降解。因此，膜生物反應器工藝通過膜的分離技術(shù)大大強化了生物反應器的功能。
4、污泥廢油的處理與處置
機械加工廢水處理采用“物化+生化處理”主體工藝，過程中產(chǎn)生的污染物主要有物化處理階段產(chǎn)生的含油污泥和廢油及生化處理階段產(chǎn)生的剩余活性污泥，因此對不同性質(zhì)的污染物要分類收集、分質(zhì)處置。
4.1 污泥處理 生化剩余污泥排入生化污泥池，經(jīng)板框脫水后即可外運處理。 物化污泥主要為氣浮池產(chǎn)生，其排入物化污泥池后再經(jīng)板框壓濾，濾出液為油水混合物，排入污油罐，凈置分層后下層水排入綜合廢水調(diào)節(jié)池，上層油排入廢油箱，板框壓濾出的油渣可摻入煤中焚燒處理。
4.2 廢油處理 廢油由兩部分組成，污泥處理中產(chǎn)生的廢油貯存在廢油箱中，另一部分為陶瓷膜過濾后的乳化濃縮液，這部分廢油含水量較高，需再經(jīng)破乳槽處理，處理后的濃縮液分離成廢油、污泥和廢水三部分，污泥排入物化污泥池，廢水排油布洗滌廢水調(diào)節(jié)池，廢油則排入廢油箱后統(tǒng)一資源化處理。

冶金廢水水質(zhì)特點
冶金廢水一般酸性較強，同時含有鋅，鉛，銅，鎳，等重金屬離子，同時還含有懸浮物，氟化物，硝酸鹽及各種有機物；因此對于此類廢水需進行預處理后進入回用水處理系統(tǒng)。實現(xiàn)冶金廢水達標排放和中水回用的目的。
2.2預處理工藝
此類廢水首先投加氫氧化鈣進行中和沉淀，同時去除氟化物；然后廢水進入曝氣沉淀池，將廢水中的二價鐵和三價氧化成三價鐵和五價；由于廢水經(jīng)過多次中和沉淀加入了大量不同藥劑，導致廢水的硬度和鹽分增加，因此需要軟化處理，經(jīng)過軟化處理后的廢水進入濃密機進行沉降，溢流進入綜合調(diào)節(jié)池，底流進入壓濾機脫水，壓濾機濾液返回調(diào)節(jié)池。
2.3電化學達標處理工藝
經(jīng)過預處理后的廢水進入電化學廢水處理系統(tǒng)，在電化學廢水處理系統(tǒng)中實現(xiàn)氧化還原反應，去除廢水中的部分有機物和大部分重金屬離子；電化學系統(tǒng)出水進入反應沉淀池去除懸浮物后進入曝氣沉淀池，在曝氣沉淀池內(nèi)將二價鐵和三價分別氧化為三價鐵和五價；出水進入深度過濾系統(tǒng)，由過濾系統(tǒng)過濾后進入中間儲水池。
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